(57)【要約】【課題】オレフィン系エラストマー本来の柔軟性を損なうこと無く本体部分との優れた密着性を備えるとともに、両材料を共押出したことによる製造工数の低減に加え、高圧法低密度ポリエチレンを薄膜状態で基材であるオレフィン系エラストマーの任意の位置のみに積層することができる冷蔵保管機器用ガスケットを提供する。【解決手段】この発明に係る冷蔵保管機器用ガスケットは、冷蔵保管機器の内部に冷蔵保管空間を形成するように、当該冷蔵保管機器の本体又は扉に取り付けられる冷蔵保管機器用ガスケットであって、押出成形によって得た成形品がオレフィン系エラストマーから成り、少なくとも相対する平面同士が密着して外気を遮蔽する機能を付与する対物密接面を含む外面となる部位に低密度ポリエチレンを被覆して成るものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵保管機器の内部に冷蔵保管空間を形成するように、当該冷蔵保管機器の本体又は扉に取り付けられる冷蔵保管機器用ガスケットであって、
押出成形によって得た成形品がオレフィン系エラストマーから成り、少なくとも相対する平面同士が密着して外気を遮蔽する機能を付与する対物密接面を含む外面となる部位に低密度ポリエチレンを被覆して成ることを特徴とする冷蔵保管機器用ガスケット。
【請求項２】
前記オレフィン系エラストマーが、エチレンプロピレン樹脂とオレフィン系樹脂のアロイ化物であることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵保管機器用ガスケット。
【請求項３】
前記低密度ポリエチレンが、１５０万以上の高分子量を備えて成ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷蔵保管機器用ガスケット。
【請求項４】
前記低密度ポリエチレンが、５００万以上の高分子量を備えて成ることを特徴とする請求項３に記載の冷蔵保管機器用ガスケット。
【請求項５】
前記低密度ポリエチレンが、２倍以上に延伸された状態で５０μｍ以下の厚さでオレフィン系エラストマー上に積層して成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵保管機器用ガスケット。
【請求項６】
筺体の密閉構造を形成する扉または本体筺体が対物と密接する部位に低密度ポリエチレンの押出口を設けた押出金型を用いて、低粘度状態のオレフィン系エラストマーの表面に前記低密度ポリエチレンを高粘度状態で、前記押出金型の押出経路の途中部分に設けた押出口から、共押出した成形品の端辺を熱融着して額縁状形状を形成する冷蔵保管機器用ガスケットの製造方法。
【請求項７】
前記低密度ポリエチレンが、オレフィン系エラストマーの２倍以上の溶融粘度を備えて共押出に供されることを特徴とする請求項６に記載の冷蔵保管機器用ガスケットの製造方法。
【請求項８】
前記低密度ポリエチレンの共押出が、基材を成すオレフィン系エラストマーの１／５倍以下の速度で金型内の流動速度関係を成すことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の冷蔵保管機器用ガスケットの製造方法。
【請求項９】
前記低密度ポリエチレンの共押出が、融点近傍でオレフィン系エラストマーの押出温度を下回らない条件で行うことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の冷蔵保管機器用ガスケットの製造方法。
【請求項１０】
前記低密度ポリエチレンの押出口が、対物平面の密接面に相当する部位に設けた押出金型を用いて行うことを特徴とする請求項６に記載の冷蔵保管機器用ガスケットの製造方法。
【請求項１１】
前記低密度ポリエチレンの押出口が、基材であるオレフィン系エラストマーが金型内の溶融状態で任意形状に成形された状態を備える部位に設けて成ることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の冷蔵保管機器用ガスケットの製造方法。
【請求項１２】
４辺の熱融着が、熱板への端辺圧着により基材および表面層を溶融後、前記熱板を引き抜いて圧接した状態で冷却・固化することを特徴とする請求項６に記載の冷蔵保管機器用ガスケットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷蔵保管機器用ガスケット及び冷蔵保管機器用ガスケットの製造方法に関する。詳しくは、冷蔵庫やショーケースなどの冷蔵保管機器の扉と本体の嵌合部における密閉性を向上させるために本体または扉の何れかに固定して用いる冷蔵保管機器用ガスケットであって、密着する対物平面と接する冷蔵保管機器用ガスケット表面の改質に関する。以下、「冷蔵保管機器用ガスケット」を、単に「ガスケット」という場合もある。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫やショーケースなどの冷蔵保管機器の扉と本体の当接面に設けたガスケットは、側面に弾性を有し伸縮運動が容易に行えるように曲折した構造を備え、内蔵したマグネットの吸引力によって対物面として接触する鋼板に飛び付いて密着する機構を備える。この複雑な構造を備えるガスケットには、成形性に優れる塩ビ系エラストマーの押出成形品が好適に用いられている。
【０００３】
しかし、塩ビ系エラストマーには、その表面に付着した油脂成分が含浸して汚れとして残留し易いほか、カビの菌糸が侵入して固着し易いという課題があった。
【０００４】
また、汚れなどの拭取り時に傷が入り易いという課題もあり、特に油分の多いゴミ等によって黒ずみが発生しやすかった。
【０００５】
また、塩ビ系エラストマーは摩擦抵抗が大きいことから、軸回転する扉を用いた場合には、鋼板製の対物密接面に内蔵マグネットの吸引力によって飛び付いた時に、飛び付きのない状態での接触位置に比べて回転の内側にずれた部分に当接して密着するので、せん断負荷を受けた状態で固定され、解放時のきしみ音の発生や、脆化に伴う亀裂が発生しやすいなどの不具合を醸し出していた。
【０００６】
このような課題の解決策として、フッ素系オイルやパラフィンワックスなどを塗布して、せん断負荷を緩和する部位まで移動しやすくする手段が行われているが、これらの塗布物は使用中に剥落するなど、効果の持続が期待できないという課題があった。
【０００７】
これに対し、対物平面と接するガスケット成形品の表面には、滑性に優れ、油脂や溶剤などを吸収し難いうえに滑性に優れる低密度（０．９４以下）ポリエチレン（高圧法低密度ポリエチレン、ＬＤＰＥ）を積層して上記課題を解決することが想定される。
【０００８】
しかし、ＬＤＰＥの積層には、溶着が可能なエラストマーのオレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）を使用することが有効となるが、これら樹脂を共押出によって積層するには溶融粘度に大きな差異が有るため、薄膜形成が困難であるという課題がある。そのため、別個に押出成形されたシートを積層した後に接着する手段を用いていた。
【０００９】
例えば、複数の樹脂を積層した複合高圧管の製造方法が記されており、延伸強化などを施した樹脂シートを螺旋状に巻回した補強層に接着または融着による積層手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、引抜延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの両面に接着層を設けて熱可塑性樹脂を順次押出による積層手段が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
さらに、熱可塑性ウレタンエラストマーの表面層と熱可塑性ポリオレフィン系エラストマーを共押出により一体化する手段が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第４０７６４４０号公報
【特許文献２】特開２００８−１０５３６８号公報
【特許文献３】特開平０７−００９５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１〜３に記載された技術を用いてＴＰＯとＬＤＰＥの両樹脂を融着した積層物を得るには、高粘度のＬＤＰＥ押出品上に低粘度のＴＰＯを共押出する際の高い金型内圧力をすることが必要であり、単なる共押出では積層成形物の肉厚を薄膜とすることが困難で、ガスケットの柔軟性を損なうことになる。従って、ガスケットが対物平面と接触する前に内蔵のマグネットによる鋼板への飛び付きによる密着の確実性を損なう、という課題を生む。
【００１４】
また、従来技術による異種材料の薄膜（１０μｍ）の形成（積層）にはフィルムを融着する手段もあるが、製造工数が増すうえ、薄膜の均一密着が困難で接合面に気泡が残留し易いという新たな課題を生むことになる。
【００１５】
ガスケットの対物密接面との密着を確保しながら、扉閉塞時の衝撃を緩和する柔軟性や内蔵マグネットによる鋼板面への飛び付き性能の確保を達成するうえで、対物密接面にのみ薄膜状態で被膜が積層されることが肝要である。しかし、気泡などを混在すること無しに高い密着力を確保する手段として最も有効な共押出によるガスケットの押出成形を行う場合、例えば、対物密接面という限定した部位にのみ薄膜状態で積層することが困難であった。
【００１６】
特に、基材となるＴＰＯと積層に供するＬＤＰＥの溶融粘度に大きな差異を備える場合、積層するＬＤＰＥの薄膜状態の確保に際し、薄膜が存在しない欠陥部分を発生させないように相応の流動状態を維持して金型内を高圧に維持して密接させる必要から、数百μｍの厚肉の積層物しか得られなかった。
【００１７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、オレフィン系エラストマー本来の柔軟性を損なうこと無く本体部分との優れた密着性を備えるとともに、両材料を共押出したことによる製造工数の低減に加え、高圧法低密度ポリエチレンを薄膜状態で基材であるオレフィン系エラストマーの任意の位置のみに積層することができる冷蔵保管機器用ガスケット及び冷蔵保管機器用ガスケットの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明に係る冷蔵保管機器用ガスケットは、冷蔵保管機器の内部に冷蔵保管空間を形成するように、当該冷蔵保管機器の本体又は扉に取り付けられる冷蔵保管機器用ガスケットであって、押出成形によって得た成形品がオレフィン系エラストマーから成り、少なくとも相対する平面同士が密着して外気を遮蔽する機能を付与する対物密接面を含む外面となる部位に低密度ポリエチレンを被覆して成るものである。
【発明の効果】
【００１９】
この発明に係る冷蔵保管機器用ガスケットは、冷蔵保管機器の内部に冷蔵保管空間を形成するように、当該冷蔵保管機器の本体又は扉に取り付けられる冷蔵保管機器用ガスケットであって、押出成形によって得た成形品がオレフィン系エラストマーから成り、少なくとも相対する平面同士が密着して外気を遮蔽する機能を付与する対物密接面を含む外面となる部位に低密度ポリエチレンを被覆して成るものであるから、オレフィン系エラストマー本来の柔軟性を損なうこと無く本体部分との優れた密着性を備えるとともに、両材料を共押出したことによる製造工数の低減に加え、高圧法低密度ポリエチレンを薄膜状態で基材であるオレフィン系エラストマーの任意の位置のみに積層することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１を示す図で、冷蔵庫用のガスケットの一例を示す図。
【図２】実施の形態１を示す図で、ＬＤＰＥを対物密着面のみに積層する共押出成形に用いる押出成形用金型（ダイス）のＴＰＯとＬＤＰＥの両樹脂が流動する部分における断面の概念図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態１．
先ず、本実施の形態の概要を説明する。冷蔵庫（冷蔵保管機器の一例）などに用いるガスケットは塩化ビニル系のエラストマーを用いており、安価であることの他に押出成形が容易であることが特徴とされてきた。反面、塩化ビニル系のエラストマーは、油脂類が付着した場合の含浸・沈着やカビの菌糸の侵入・汚染が成され易いこと、摩擦係数が大きいためにヒンジなどによる回転扉ではせん断力を受けたまま固定されやすいので、解放時のきしみ音の発生や、脆化劣化を伴うクラックが発生し易いという課題があった。
【００２２】
本実施の形態は、低温脆化と防汚性向上を目的として、オレフィン系エラストマーから成るガスケットの表面に油脂や溶剤などの非吸収性と低摩擦係数に優れた高圧法低密度ポリエチレンを被覆することによって対処したガスケットに関する。
【００２３】
該ガスケットは、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）の成形品表面に、超高分子量（１５０万以上、好ましくは５００万以上）で低密度（０．９４以下）のポリエチレン（高圧法低密度ポリエチレン、ＬＤＰＥ）を１０μｍ程度の薄膜で同時押出形成によって積層した後、得られた押出成形品を任意の長さに端部を４５度の角度で切断し、これらを熱融着して額縁状に加工したものである。
【００２４】
使用する金型ダイは、ＴＰＯの押出成形経路内に第二のゲートを配してＬＤＰＥの流入口を設け、両樹脂を同時に押し出せるようにしたものである。第二のゲートを配した部位では、高粘度のＬＤＰＥが金型ダイの内壁面に引っ張られて延伸され、薄膜状態を形成してＴＰＯの成形表面に積層されることになる。
【００２５】
ＴＰＯは、塩ビ系エラストマーに比較して低温脆性に優れており、低温状態を保持する冷蔵庫やショーケースのガスケット（パッキンともいう）として好適である。また、ＴＰＯ上に積層したＬＤＰＥは防汚性に優れ、汚れやカビの付着に伴う沈着を生じ難いことから、衛生的である。
【００２６】
ＴＰＯ上に積層したＬＤＰＥは、対象物面と当接する成形品表面における摩擦係数が低いので、ガスケットに捻れやせん断の歪みが付与された状態で当接しても、負荷を軽減する状態（位置）まで容易に移動し易いので、応力腐食割れが生じ難い密接の態様を確保できるうえ、解放時に当接面とガスケットが滑って発する音も軽減できる。
【００２７】
また、成形品表面に配したＬＤＰＥが優れた耐摩耗性と耐薬品性を呈し、カビ類の繁殖や油脂類などの沈着抑制に有効である。
【００２８】
また、ＴＰＯ表面に極めて高い粘度のＬＤＰＥを、ＴＰＯと同時押出することによって薄膜として積層したことにより、ＴＰＯが有する本来の柔軟性を損なうこと無く、本体部分との優れた密着性を維持することが出来る。
【００２９】
このとき、両材料を共押出したことによる製造工数の低減に加え、ＬＤＰＥを薄膜状態で基材であるＴＰＯに任意の位置のみに積層することが出来るので、扉の密閉性を確保するうえで重要なクッション性を損なわない。対物密接面に対するガスケットの密着低減などの悪影響を及ぼすことがない（冷気の漏出などが少ない）。
【００３０】
本実施の形態に基づく基材であるＴＰＯで形成された成形品表面にＬＤＰＥを表面に積層した冷蔵庫用のガスケットの成形に関し、その成形方法を以下に詳述する。
【００３１】
図１、図２は実施の形態１を示す図で、図１は冷蔵庫用のガスケット１０の一例を示す図、図２はＬＤＰＥを対物密着面のみに積層する共押出成形に用いる押出成形用金型（ダイス）のＴＰＯとＬＤＰＥの両樹脂が流動する部分における断面の概念図である。
【００３２】
図１において、ガスケット１０（冷蔵保管機器用ガスケット）は冷蔵庫の断熱扉に取り付けられる。ガスケット１０の基部１５を断熱扉の扉サッシにはめ込み、磁石を内蔵した袋状部１２が磁力により断熱箱体外郭の折り返し部に飛びつき、当接するものである。この基部１５と磁石を内蔵した袋状部１２は十分な伸縮性を持った薄肉の可撓部１７Ａ、可撓部１７Ｂ、可撓部１７Ｃにより接続されている。この可撓部１７Ｃに第一のヒレ２１と第二のヒレ２２が接続され、第一のヒレ２１は扉内板の外周段差部側壁に当接し、第二のヒレ２２は扉内板の外周段差部平面部に掛かる。第二のヒレ２２には袋状部２３があり、箱体内箱に接触することによりこの部位の断熱効果を向上させる。
【００３３】
このようにして取り付けた袋状部２３を持つ第二のヒレ２２は、しかしその成型ばらつきや自重により扉側に倒れ込み、袋状部２３が箱体内箱に当たらないという状態になることが予想される。そのため第二のヒレ２２にある袋状部２３の付け根部２４Ａから第一のヒレ２１に渡す脚部２５を設け、扉側への倒れ込みを抑止する。
【００３４】
同時に、第二のヒレ２２の先端部を扉内板の外周段差平坦部に掛けることにより、扉側への倒れ込みを抑止する。このとき第二のヒレ２２の先端部を扉内板へ掛ける量は内板の取付ばらつきが生じても目的とする動作が期待できるよう内板外周段差部の平坦部に十分に掛かる長さとする。
【００３５】
また、量産等のばらつきにより断熱扉と断熱箱体の間隔が狭くなった場合は、第二のヒレ２２にある袋状部２３の付け根部２４Ｂで第二のヒレ２２が折れ曲がり、扉内板とが当接する点を支点とし第二のヒレ２２が撓み、扉閉不良が起こることを防ぐ。
【００３６】
図２に示すように、押出成形用金型３０（金型ダイ）は、基材のＴＰＯが流入する樹脂流入口１の中間位置にＬＤＰＥの流入口２を設けて成る。さらに、柔軟性と断熱性を付与する目的で設ける空洞を賦形するとともに形状を維持する冷却用圧縮空気の注入管３を樹脂が流動する樹脂流入口１の内部空間の中間位置に設け、その先に押出口４を配した構造を成す。また、押し出された成形品の中空部分が冷却に伴う収縮防止を目的に圧縮空気を送り込む注入口５と排気管６を注入管３に設けて成る。
【００３７】
融点１３５℃、ＭＩ（メルトインデックス）４．５ｇ／１０ｍｉｎに調整された高密度ＰＥとＥＰ（エチレンプロピレン）とのアロイ化したゴム状重合物を着色したＴＰＯが金型先端部分の樹脂流入口１から５０ｍ／ｍｉｎの押出速度で流入させるとともに、金型ダイの途中部分に設けた流入口２から融点１３０℃、ＭＩが０．８ｇ／１０ｍｉｎ、分子量３００万のＬＤＰＥを２ｍ／ｍｉｎの押出速度になるように流入させた。
【００３８】
オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）は、エチレンプロピレンとオレフィン系樹脂のアロイ化物（高密度ＰＥ）である。
【００３９】
ガスケット１０は対面にある冷蔵庫筺体フランジ部との対物密接面である当接部分（袋状部１２）の内部にマグネットを配して成り、扉の閉塞時に筺体のフランジ部に飛び付くように伸張する柔軟性が必要である。従って、金型ダイの中間位置に設けたＬＤＰＥの流入口２の開口厚さ（ＴＰＯの上に載せるＬＤＰＥの厚さ（延伸される前））は、冷蔵庫内に外気の流入を遮蔽する目的で扉に配設して筺体のフランジ部と当接する面部分が５００μｍ、外部に露出する面部分には１５０μｍと成るよう、流入口２の位置（高さ）を調整した。また、ガスケットの形状を保持するために圧縮空気をガスケット１０の磁石を内蔵する袋状部１２や可撓部１７、袋状部２３を構成する中空部分にに送り込むことによって、冷却に伴う収縮を抑制し、溶融した樹脂の固化を促した。
【００４０】
この結果、ＴＰＯとＬＤＰＥの押出速度に設けた速度差により、金型内でＴＰＯに密着するようにしてＬＤＰＥが延伸され、筺体のフランジ部と密接する当接部分が約２０μｍ、外部に露出する面部分の各々に相当する部位が約８μｍの肉厚で積層できた。
【００４１】
ここで、ＬＤＰＥのＴＰＯに対する粘度が優位に高いことが必須であり、ＬＤＰＥのＴＰＯに対する粘度が２倍以下の粘度である場合には押出速度の差異に関係なく安定した延伸を達成することができず、ＴＰＯに積層した時の肉厚が均一にならず、ガスケット１０の表面に波紋を形成した外観となるので、好ましくない。
【００４２】
また、ＬＤＰＥに対するＴＰＯの押出速度比を有意に速くすることが積層状態の密接を強固にすることができ、５倍以下の速度比であれば、両材料の接触面に気泡の内在や部分的な剥離を来すことがあるなど、好適な積層の態様を確保することができないという不都合を生じる。
【００４３】
強固な積層状態の確保には、ＬＤＰＥの温度を高くすることが必須であり、ＴＰＯの温度の方が高い場合にはＬＤＰＥとの当接面における延伸効果が十分に達成されないので、押出成形品の端辺溶着を行う際などの再度の加熱時に変形を来し易く、美麗で平滑な溶着面を確保することができないという課題を有することになる。
【００４４】
以上の成形条件に起因する積層の不具合を排除することに加え、前述したガスケット１０の冷蔵庫の筺体フランジ部への飛び付きを抑制しないために、限定された部位にのみＬＤＰＥを配設することが肝要であり、当該実施の形態によれば、金型内にＬＤＰＥの配設部分に相当する金型ダイの部位に押出口４を設けるのみでよい。
【００４５】
また、このとき、ＴＰＯの溶融温度がＬＤＰＥよりも低いと、成形時に金型ダイから同時に押出することによって、融着すると同時に所望の形状を維持することが困難である。このため、注入管３に流入させる圧縮空気の量を調整して、ＴＰＯを融点より僅かに冷却して形状が維持できる状態として金型ダイから引抜きながら、ガスケット１０の筺体と当接する部分を含む任意部位に押出口４からＴＰＯより、例えば３０℃程度、高い温度でＬＤＰＥを排出して積層することが、ガスケット１０の形状を維持し、融着などによる形状損傷を来さないので、好ましい。
【００４６】
但し、このときに５０μｍ以上のＬＤＰＥ積層物の厚さを得ようとすると、積層部分における当接面が過度に温度上昇することによって成形性を損ない、上述した形状の維持が困難となるので、好ましくない。よって、ＬＤＰＥ積層物の厚さは、５０μｍ以下が好ましい。
【００４７】
以上のようにして得たガスケット共押出成形品は、磁石を内蔵する袋状部１２に磁石を挿入した後、任意長さで端辺を４５度に切断した端辺に熱板を介して当接、熱板を両材料の融点以上に加熱後に熱板を引抜いて圧接、さらに冷却固化することにより融着する。これを４箇所の端辺について行うことによって、冷蔵庫のガスケット１０とした。
【００４８】
以上のように、金型ダイ内でオレフィン系エラストマーであるＴＰＯを基材とする成形品にＬＤＰＥを積層したことにより、再度の加熱を行う後付の融着による積層に比較して簡便であるほか、加熱に伴う基材の変形が抑止できるうえ、本実施の形態の如く、複雑な形状の成形品にも積層が可能となる。
【００４９】
さらに、本実施の形態の最大の特徴は、任意場所に積層できることであり、従来の接着層を介して接合する手段や、両材料を同様条件で押出ながら融着する手段では、５０μｍ以下の薄膜を容易に積層することが困難であるのに対し、極めて容易に配設することができるという特徴を備えることができる。
【００５０】
また、得られたガスケット１０が最も汚れやすい部位である冷蔵庫筺体との当接面では、成形品表面に配したＬＤＰＥが優れた耐摩耗性と耐薬品性を呈し、カビ類の繁殖や油脂類などの沈着抑制に有効に作用し、優れた防汚性を保持する、という特徴を具備した。
【符号の説明】
【００５１】
１  樹脂流入口、２  流入口、３  注入管、４  押出口、５  注入口、６  排気管、１０  ガスケット、１２  袋状部、１５  基部、１７Ａ  可撓部、１７Ｂ  可撓部、１７Ｃ  可撓部、２１  第一のヒレ、２２  第二のヒレ、２３  袋状部、２４Ａ  付け根部、２４Ｂ  付け根部、２５  脚部、３０  押出成形用金型。
【図１】
2010190503.tif 000003
【図２】
2010190503.tif 000004